管道焊接专业

1、1 工艺管道焊接施工的现场管理2 一.事前控制 1.审核焊接工艺评定，审核焊接工艺评定，主要的焊评标准： 1.1 JB4708-2000 钢制压力容器焊接工艺评定 1.2 GB50236-98 现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范 1.3蒸汽锅炉安全技术监察规程附录1，相关规范 在焊评过程中，需要考虑焊接工艺因素，分三种： (1) 重要因素（影响 抗拉强度、弯曲性能） (2) 补加重要因素（影响冲击性能的焊接工艺因素，技措单变碎) (3) 次要因素（对力学性能无大影响） 焊评规则: 按GB50236共12条，简述如下： 3 1)焊评采用坡口对接焊缝试件，该试件评定合格的焊接工艺可用于角焊缝

2、。2）评定试件应采用管状试件或板状试件，板状试件评定合格的焊接工艺可用于管状试件，反之亦然。3）母材依化学成分、力学性能和化学性能分类分组，不能分的母材单独进行焊接工艺评定。例如，P1类1-1组是含碳0.3碳素钢，牌号有：Q235AF,Q235A.B.C，20号，10号，25号，20R等；Q345R不再其中，单评。4 4) 焊接方法改变需重新评定； 5)重要因素变更而又超出替代范围时需重新评定； 6）当接头有冲击韧性要求时，补加因素变更需重新评定进行补充试验。当接头无冲击韧性要求时，补加因素变为次要因素 7） 次要因素变更不需重新评定。但需重新编制焊接工艺指导书。 8） 同一接头采用多种焊接方

3、法时，可按每种焊接方法分别进行焊接工艺评定，也可进行组合焊接工艺评定，组合评定合格后其中的每种焊接方法可单独用于焊件，但焊缝金属厚度适用范围应符合规范规定。 9）改变焊后热处理工艺时，需重新评定； 10）焊评的焊接工艺可用于不等厚对接焊件，但两侧母材应在评定厚度的认可范围；焊评合格的工艺用于角焊缝时，母材厚度不限。 11）评定合格的焊接工艺其母材、焊缝金属厚度有适用范围 12）适用于返修、补焊。 5 焊评内容：焊评内容： 母材、焊接方法、焊材、焊接接头、电特性、技术措施、预热焊后热处理、气体保 护、焊缝外观及无损检测、力学试验报告、其他试验、结论等。 GB50236有报告的固定格式。 应注意：

4、监理工程师审查焊评时，要注意某些专业对焊评的特殊要求。例如：储罐制造的焊评应包括T型角焊缝试件，试件的制备和检验应符合GB50128的要求。62.审查施工技术方案 对裂纹倾向大的钢材或焊接条件要求刻苛的钢材应该有焊接工艺指导书(焊接工艺)。例如：耐热钢；低合金高强度钢；低温钢(09Mn2V -70)；钛材（Zr),锆材；哈式(Hastelloy)；inconel625(耐蚀62Ni）；inconoy800和825(耐热）。7 3.审查焊工资格及现场考核 3.1 按锅炉压力容器、压力管道合格考试与管理规则审查焊工证。例如手工焊焊工考试项目表示方法为：-/-，其中： 表示焊接方法代号，例如SMAW

5、焊条电弧焊，SAW埋弧焊等； 表示试件钢号分类及代号，例如代号表示碳素钢，代号表示低合金 钢，表示奥式体，异种钢号用X/X表示； 表示试件形式、位置代号：例如，板对接平焊1G，横焊2G，管材对接水平固定向上5G，向下5Gx；8； 表示试件焊缝金属厚度； 表示试件外径。外径D,小于25；25D76; 表示焊条类别代号。焊条类别代号F1钛钙型型号E*03； 表示焊接要素代号 持证焊工，属于下列情况之一者需重新考试： （1）改变焊接方法； （2）同一焊接方法，手工合格，从事自动焊机操作时； （3）同一焊接方法，自动焊机操作合格，现手工焊时； （4）焊接要素代号（01、02、03-08）之一变动时；

6、（5）焊件焊接位置超出规定的。 9 w壁厚8mm，外径60mm的20g钢管对接焊水平固定试件，手工氩弧焊打底，填充金属为实心焊丝，焊缝金属厚度为3mm，然后手工焊用J427填满，其项目代号：wGTAW-5G-3/60和SMAW-5G-5/60-F3J10 焊条简述：w焊条型号表示焊条类别、特点、药皮类型及焊接电源。碳 钢、低合金、不锈钢表示方法均不同。碳钢焊条E+抗拉强度+焊接位置+药皮和电源；w例如：E4315低氢钠型焊条，全位置焊，直流反接，熔敷金属强度大于等于430MPa，对应牌号J427；不锈钢焊条E后面数字是化学成分代号，例如，E0-19-10Nb-16,熔敷金属中Nb有特殊要求，碳

7、小于0.08，铬19，镍10，-16碱性，交直流反接，全位置。对应牌号 A137。11 w焊条型号：国家标准中规定的焊条编号；w焊条牌号：原机械工业委员会在“焊条产品样本”中统一规定的行业编号，差别是牌号中无焊接位置的编号。 3.2 焊工现场考核 会同建设单位，力主有证焊工现场考核后发证上岗。工地上有许多焊工为临时雇佣，完全有可能焊接工作不连续，也可能持假证。我们在工地遇到过有证者，一提考试自动离场。 考核内容，若配管可考水平固定，垂直固定，用RT片质量取舎。取舍标准可按片数合格率的百分数。124.监理公司现场管理体制 目前静设备现场制安，管道预制及安装都是在项目总监领导下的专业工程师负责制。

8、管道由管道工程师和焊接工程师共管，设备由设备工程师和焊接工程师共管。两类专业工程师要分工明确，相互渗透，全面掌握。按焊口编号掌握到每一条焊口的拍片状况，返口、扩探情况；焊接工作量；日或周的拍片一次合格率等。有些项目可由一位工程师负责管理，统管整体现场施工。 总监应及时掌握动态焊接质量状况，一次合格率，一、二级片百分数和焊接工作量等。会议上数据讲话。13 5.监理工程师利用单线图管理管道施工 目前大的设计院都提供单线图，施工单位应对它进行二次设计。标出单线图号，焊口编号，区别死活口，焊工代号，检测方法，透照比例，返口，扩探，主材，公称直径，压力，壁厚、介质，温度和管件、阀门等。6.第三方检验 这

9、个第三方指的是施工、检测单位以外的第三个检查单位，一般由甲方聘请另签合同。主要任务是：复验材质、复审RT片（监理也可复审）、对焊口的抽拍和复位拍。调片复审及点口由监理负责。14 二.事中控制 1.原材料、构配件及焊材的报验 1.1 审核质量证明文件，按规范要求见证取样复验；对重要焊材要测定熔敷金属中扩散氢含量（甘油法、色谱法、水银法）。 1.2 对特殊材料建立标识及标识移植制度。 2.提高配管的预制深度 建立预制厂，加大管道预制深度，有人提出素材不进现场，减少固定口数量 保证焊接质量。 3.尽量使用坡口机加工坡口，按工艺要求加工坡口，气割或气刨后要用 手砂轮磨除渗碳层。 4.焊口组对要按要求留

10、好间隙，调整错边量，尤其是管子和管件的错边。同一个公称直径有大小口径之分，例如Dg150,159和168两种。108/114等。 5.重视打底焊，它是焊接质量的关键一步，有的要求打底焊完后要做无损检测。15 6.气刨清根后要手砂轮打磨，返口时也一样。 7.焊条、焊剂的管理 重点是二级库的管理，保温桶的正确使用等。 8.焊道附近的标记 焊接日期，焊口编号，焊接代号等。 9.防止产生延迟裂纹 对容易产生焊接延迟裂纹的钢材，焊后及时进行焊后热处理（消氢ISR)。当不能及时进行焊后热处理时，应在焊后立即均匀加热至200-300，并保温缓冷。 焊前预热及焊后热处理温度应符合设计或焊接作业指导书要求，无要

11、求时管焊符合GB50236规定；容器焊符合GB150的有关规定；焊接进行时要保持层间温度。16 消氢处理（ISR)和最终热处理(DHT): 消氢指焊后焊缝尚未冷至100以下时进行的低温热处理，一般200-350保温2-6h,加快H逸出，防止低合金钢裂纹效果显著（马式体组织M）。 最终热处理是消除应力热处理，加温强度b下降达到松迟焊接应力，使焊接接头金相组织得到改善，提高韧性。 有焊接专业知识的专业工程师可对易产生延迟裂纹的钢材进行焊接性能分析重点分析,碳当量qe、Ce冷裂纹敏感性系数Pcm再热裂纹敏感性系数PSR 等。17 10.重视低温钢、奥氏体不锈钢、耐热耐蚀高合金钢及奥氏体与非奥氏体异种

12、钢的焊接，应遵守焊接作业指导书，保证焊透、融合良好；采用小电流，短电弧，快速焊，多层多道焊，控制层温等工艺。 11.对奥氏体不锈钢焊缝及周围应酸洗、钝化。 12.对含铬量大于等于3或合金元素总含量大于5的钢材，氩弧焊打底时，焊缝内侧应充氩或其他惰气，防止焊缝内侧金属被氧化（水溶纸）。 13.起弧和收弧 禁止在坡口之外的母材表面引弧和试验电流；收弧时应将弧坑填满。多层焊层间接头应错开。 14.工卡具 与母材焊接的工卡具其材质应与母材相同或同类别，拆除时不伤母材，残存疤痕打磨平整。需要拉伸或予压的焊缝，组对时所使用的卡具应在焊缝焊完及热处理完毕，检查合格后方可拆除（修补工艺）。18 15.焊接温度

13、低于0时，所有钢材始焊处100mm范围内预热到15以上。环境条件符合规范要求。 16.焊接过程检查 焊前检查母材、焊材、坡口、预热温度等是否符合设计及焊接工艺指导书规定；焊接中间检查定位焊质量，层间的无损检测、清理，层间温度，中断施焊后的再热及清根质量等。 17.管道焊缝热处理应注意以下几点： (1) 在焊缝外观检查和无损检测合格后进行； (2) 局部加热热处理的焊缝，热处理参数及加热区宽度应符合设计和焊接指导书要求； (3) 温度应自动记录，自动测温仪要效验合格；热处理时的安全用电要符合SH3505规定。19 18.热处理效果的检查 局部热处理的焊缝通过硬度检查来判断效果，硬度值符合设计文件

14、、相关规范、焊接指导书规定，无规定碳钢不大于母材的120，不锈钢不大于母材的125 19.监理尽快拿到每日的RT结果通知单，其内容同于射线检测报告（二）J122-2.快到头天晚上照的第二天上午拿到。目的了解头天委托的是否全照了，没照补照。 20 监理坚持现场点口，外观质量合格才能照相，非百分之百的透照有死口覆盖问题，也有便于照相操作问题。有要求网上点口的地方，可把现场点口移到网上。 21 阀门打压及安全阀效验 22 支、吊架及波纹补偿器安装；设备的产品试板。 23 防腐及绝热。20三.焊后的工作 1.焊接后的无损检测 1.1 除有特殊要求外（退火焊道防止最后一道焊缝裂纹和淬硬组织，例如：天津1

15、5MnNiNbDR），焊缝焊完后立即清除药皮，飞溅等，检查外观，合格后进行无损检测。 检测方法，检验数量及质量标准符合设计和相应规范规定。绝大多数焊道都拍RT片，个例使用TOFD检测方案（宁东球罐，超声衍射时间差检缺欠，超声TOFD用一对频率、尺寸相同的纵波探头探伤，一发射，一接受。性能好、成本低、工艺简单、环保）。 1.2 对有裂纹倾向的焊道，应在后热处理完24h之后才能拍片。TSGR0004-2009固定式应力容器安全技术监察规程，JB4730 2.对返口焊道应再检测，直至合格，第二次返口要施工单位总工批准，合金钢只能返两次。 3.按规范要求1MP及以下，温度小于400，非可燃，无毒管道可

16、不照相。鉴于现状我们认为监理应向业主提出以5透照为好。循环水管道如此。21 4.试压包的划分 5.管道试压前条件确认 按SH3503-2007石油化工建设工程项目交工技术文件规定 J406-1表格要求共14条，其中: 焊接工作记录 SH3543-2007石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定 G403； 射线检测报告SH3503-2007石油化工建设工程项目交工技术文件规定 J122； 焊接接头热处理报告SH3503-2007石油化工建设工程项目交工技术文件规定 J411； 管道对焊接头报验/检查记录SH3543-2007石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定 G404。 监理工程师通过水

17、压前条件确认的审核能发现试压包的每条管线透照比例是否正确，死口含盖是否正确，返口、扩探情况以及内页资料是否齐全等。这是管道焊接施工的最后检查。 6.压力试验 ：按GB50235,SH3501要求不赘述。22四.焊缝缺欠 1.表面缺陷与内部缺陷 1.1 表面缺陷： (1) 坡口形状或装配等不合要求 (2) 焊缝形状、尺寸不合要求,工件变形 (3) 咬边、表面气孔、夹渣、裂纹等 1.2 内部缺陷： (1) 焊缝或接头内部的各种缺陷,如气孔.夹杂物、裂纹 、 未熔 合等。 (2) 焊缝或接头内出现偏析、显徽组织不合要求等。23 2.焊缝外观缺欠种类 1）裂纹：质量分级中的、级不允许 2）表面气孔：质

18、量分级中的、级不允许 3）表面夹渣：质量分级中的、级不允许 4）咬边：质量分级中的、级不允许 5）未焊透：质量分级中的、级不允许 6）根部收缩：质量分级中的级不允许；级小于等于0.5mm 7）角焊缝厚度不足：质量分级中的、级 8）角焊缝焊脚不对称：质量分级中的、级焊缝要求其偏差值1+0.1设 计焊缝厚度 9）余高 ：质量分级中的、级要求，余高值1+0.1焊缝宽度，最大为3mm 焊缝质量分级 共四种，为、级，、级的外观质量标准见相关规范GB50326 另外还有常见的电弧擦伤、飞溅、鎢飞溅、表面撕裂、磨痕、凿痕、打磨另外还有常见的电弧擦伤、飞溅、鎢飞溅、表面撕裂、磨痕、凿痕、打磨过量、定位焊缺陷、

19、过量、定位焊缺陷、 层间错位等九种。层间错位等九种。24 3.常见焊缝缺陷产生的原因及预防措施 3.1 咬边 原因：电弧电压高；焊接电流大；焊接速度快 措施：合适的工艺参数，适当的操作手法 3.2 气孔（H、CO） 原因：焊材受潮或未按规定烘烤 ；母材或焊材清理不净；工艺参数电流过大，过小；焊速快、电压高； 电弧偏吹；施焊时操作不当等 措施：选择好焊材并按要求烘烤、发放、使用； 加强焊前清理；选择好电源种类和极性；选择合适的工艺参数；较大线能量、短弧焊 3.3 夹渣和夹杂 原因：冶金方面：熔点高、密度大的氧化，工艺方面：工艺参数不合适、清理不净等 措施：选用脱渣、氧、硫性好的焊材；合适的坡口角

20、度，合理的工艺参数，手弧焊时运条合理；加强清理焊件、焊材、层间等25 3.4 未焊透 原因：坡口角度小、间隙小、钝边大、电流小、速度快、操作不当、双面焊时背面清根不彻底等 措施：适当的组对尺寸， 合适的工艺参数， 仔细的清理， 正确的操作等 3.5 未熔合 原因：线能量过小，电弧偏吹，清理不净等 措施：合适的工艺参数，适当的操作，认真清理 2.6 热裂纹 原因：低熔点共晶、偏析、拉应力（冷却过程中） 措施：限制易偏析、限制有害杂质含量（C、S、P）调节成分、改善组织、细化晶粒，提高塑性、控制工艺参数、提高成型系数、多层多道焊， 降低焊接应力 3.7 冷裂纹 原因：淬硬组织；氢含量；拘束应力 措

21、施：控制氢来源（低氢焊材，加强清理）；消氢（ISR）；提高焊缝金属塑性；降低焊接应力；减小淬硬倾向 26 钢材的一些基础知识力学性能、化学成分、常用钢牌号、铁-碳合金基本组织、热处理2010.1.2827 1 力学性能：（碳钢应力-应变曲线）低碳钢应力-应变曲线28 屈服强度、抗拉强度、冲击功屈服强度、抗拉强度、冲击功 图O-A为一斜直线应力与应变成线性关系(正比），比例常数E为弹性模量。 A对应的应力称之为比例极限p A-B-C 段:弹性阶段之后-图趋于水平，应力几乎不变，变形急剧增加，这种现象叫屈服，它对应的应力称屈服极限s新规范称屈服强度Rel 单位是N/mm2 ,对于没有明显屈服现象的

22、材料 工程上规定产生0.2 塑性变形时的应力值为其屈服应力，称之条件屈服应力0.2对应条件屈服强度Rp0.2 p0.2 C-D 段:应力超过屈服应力后，要使材料（试件）继续变形必须继续增加载荷，这一阶段叫强化阶段，这一阶段应力的最高值称为强度极限b新规范GB713-2008称为抗拉强度Rm单位是N/mm2. D-E 段:缩颈和断裂。 上面我们主要说的是强度，在讲一下塑性。材料受力破坏前承受最大塑变的能力叫塑性。用伸长率新标准用A（断面收缩率）试件断后长-断前长/断前长冲击功AKV：钢材进行缺口冲击试验时，摆锤冲击消耗在试样上的能量AKU 。AKV单位是J焦尔。ak-冲击韧性 aK=AK/F 夏

23、比冲击-材料抗缺口敏感性试验。ak随温度降低而减小降到某一温度aK急剧下降这种现象称之钢的冷脆性。转变温度越低韧性越好。29 2. 2.化学成分化学成分 钢是铁-碳合金，有使用价值的钢含碳量小于1.5其中还含有：si 、mn s p等杂质。按C含量分，低碳钢、中碳钢、高碳钢。低碳钢（c0.25)是石化工程常用的；按质量分（有害杂质s、p的多少），普通碳素钢（s0.055、0.05，p0.045)、优质碳素钢（s,p0.04、0.035)、高优质碳素钢（s,p均0.03、P0.035）。按用途分，碳素结构钢（用于制造容器、船舶、土建及机械零件等）；碳素工具钢（yT，YG)。例普低温铸钢s0.04

24、,亚氧脱碳0.02，真空冶炼0.01 303.常用钢牌号常用钢牌号 3.1.碳素结构钢 四部分，字母Q-屈服强度：N/mm2,MPa；质量等级符号A、B、C、D依次提高；脱碳方法符号F沸腾钢、b半镇静、Z镇静、TZ特殊镇静钢。后两者可省略。例如Q235AF 3.2.优质碳素结构钢 （杂质少，化学成分控制严格）用两位数字表示C含量的万分数。例如20号钢C含量0.20 。20g-锅炉钢，20R-容器板等。20R、20g为Q245R；16MnR、16Mng、19Mng为Q345R GB713-200831 3.3 低合金结构钢 合金含量小于5，数字为含碳量的万分数，元素符号表示加入的元素。例如：16

25、Mn c:0.16Mn含量不超过1后面不标数；40Cr；20Cr等。 做大罐常用SPV490（JIS高强调质板），现有12MnNiVR、08MnNivR代替。 3.4 特殊性能钢： 3.4.1 不锈钢：例如1Cr18Ni9Ti 数字1表示C含量0.10,元素后的数字表示所加元素百分数，Cr含量1719，Ni8-11，Ti0Cr18Ni9(SUS304) 0表示碳含量0.08 00Cr19Ni10(SUS304L)00碳含量0.03 3.4.2 耐热钢:例如1Cr5Mo 炉管（美A335-P5)；12Cr1MoV(美A335-P11) 12Cr2Mo(美A335-P22)数字表示C的千分数，元素后数字所加元素百分数。 最近国内大型焦碳塔除了用复合板外低合金耐热钢14Cr1MoR 32 3.4.3 低温钢:使用于0以下应用的合金钢。有含Ni,不含Ni两类，牌号尾为D，-192以下使用的叫超低温钢。主要特点脆性转变温度低于使用温度。例如20钢脆性转变温度-20左右不宜使用。 (1) 常用的铁素体低温钢16MnDR -45；09Mn2V -110；奥氏体有Fe-Cr-Ni系18-8，Fe-Cr